ESP-12K 规格书 V1.0
ESP-12K 规格书
版本 V1.0
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文件制定/修订/废止履历表
版本
日期
V1.0
2020.04.10
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制定/修订内容
首次制定
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制定
核准
谢一骥
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一、
二、
三、
四、
五、
六、
七、
八、
九、
目录
产品概述....................................................................................................................................................5
电气参数....................................................................................................................................................8
外观尺寸..................................................................................................................................................10
管脚定义..................................................................................................................................................12
原理图......................................................................................................................................................15
设计指导..................................................................................................................................................16
回流焊曲线图..........................................................................................................................................19
包装信息..................................................................................................................................................20
联系我们..................................................................................................................................................20
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一、 产品概述
ESP-12K 是由安信可科技开发的 Wi-Fi 模块，该模块核心处理器 ESP32-S2 是一款
高集成度的低功耗 Wi-Fi 系统级芯片(SoC)，专为物联网(IoT)、移动设备、可穿戴电子
设备、智能家居等各种应用而设计。ESP32-S2 具有行业领先的低功耗性能和射频性能，
支持 IEEE802.11b/g/n 协议，集成了 Wi-Fi MAC、Wi-Fi 射频和基带、射频开关、射频
Balun、功率放大器、低噪声放大器等。
ESP32-S2 芯片搭载 Xtensa® 32 位 LX7 单核处理器，工作频率高达 240 MHz。芯片
支持二次开发，无需使用其它微控制器或处理器。该芯片内置 320 KB SRAM，128 KB ROM，
可通过 SPI/QSPI/OSPI 等接口外接 flash 和 RAM。ESP32-S2 支持多种低功耗工作状态，
能够满足各种应用场景的功耗需求。芯片所特有的精细时钟门控功能、动态电压时钟频
率调节功能、射频输出功率可调节功能等特性，可以实现通信距离、通信速率和功耗之
间的最佳平衡。
ESP32-S2 提供丰富的外设接口，包括 SPI，I2S，UART，I2C，LED PWM，LCD 接口，
Camera 接口，ADC，DAC，触摸传感器，温度传感器和多达 43 个 GPIO。它支持芯片外围
扩展 PSRAM，ESP-12K 模组可以选配 PSRAM。此外，它还包括一个全速 USB On-The-Go (OTG)
接口，可以支持使用 USB 通信。
ESP32-S2 具有多种特有的硬件安全机制。硬件加密加速器支持 AES、SHA 和 RSA 算
法。其中的 RNG、HMAC 和数字签名(Digital Signature) 模块提供了更多安全性能。其
他安全特性还包括 flash 加密和安全启动 (se-cure boot) 签名验证等。完善的安全机
制使芯片能够完美地应用于各种加密产品。
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特性
完整的 802.11b/g/n Wi-Fi SoC 模块，数据速率高达 150Mbps
内置 ESP32-S2 芯片，Xtensa® 单核 32 位 LX7 微处理器，支持高达 240 MHz 的时
钟频率,拥有 128KB ROM，320KB SRAM，16KB RTC SRAM
支持 UART/GPIO/ADC/PWM/SPI/I2C/LCD/I2S/Camera/IR/USB/DAC 接口，支持触摸传感
器、温度传感器、脉冲计数器
采用 SMD-42 封装
集成 Wi-Fi MAC/ BB/RF/PA/LNA
支持多种休眠模式，深度睡眠电流小于 10uA
串口速率最高可达 4Mbps
内嵌 Lwip 协议栈
支持 STA/AP/STA+AP 工作模式
支持安卓、IOS 的 Smart Config（APP）/AirKiss（微信） 一键配网
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支持串口本地升级和远程固件升级（FOTA）
通用 AT 指令可快速上手
支持二次开发，集成了 Windows、Linux 开发环境
关于 PSRAM
ESP-12K 支持选配 PSRAM，默认 2 种 PSRAM 配置,屏蔽罩丝印上可区分。详见产品外观
图。
ESP-12K(00)不带 PSRAM
ESP-12K(08)配置 8MByte PSRAM
主要参数
表 1 主要参数说明
模块型号
ESP-12K
封装
SMD-42
尺寸
31.0*18.0*3.0(±0.2)MM
天线形式
板载 PCB 天线/IPEX 座子
频谱范围
2400 ~ 2483.5MHz
工作温度
-40 ℃ ~ 85 ℃
存储环境
-40 ℃ ~ 125 ℃ , < 90%RH
供电范围
供电电压 3.0V ~ 3.6V，供电电流 >500mA
支持接口
UART/GPIO/ADC/PWM/SPI/I2C/LCD/I2S/Camera/IR/USB/DAC
IO 口数量
37
串口速率
支持 110 ~ 4608000 bps ，默认 115200 bps
安全性
WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK
SPI Flash
默认 32Mbit
PSRAM
可选配不带 PSRAM 或者 8MByte PSRAM
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二、 电气参数
电气特性
参数
条件
典型值
最大值
单位
VDD
3.0
3.3
3.6
V
VIL/VIH
-
-0.3/0.75VIO
-
0.25VIO/3.6
V
VOL/VOH
-
N/0.8VIO
-
0.1VIO/N
V
IMAX
-
-
-
12
mA
供电电压
I/O
最小值
射频性能
描述
工作频率
典型值
单位
2400 - 2483.5
MHz
输出功率
11n 模式 HT40，PA 输出功率为
12±2
dBm
11n 模式 HT20，PA 输出功率为
13±2
dBm
11g 模式下，PA 输出功率为
14±2
dBm
11b 模式下，PA 输出功率
16±2
dBm
CCK, 1 Mbps
＜＝-96
dBm
CCK, 11 Mbps
＜＝-88
dBm
6 Mbps (1/2 BPSK)
＜＝-91
dBm
54 Mbps (3/4 64-QAM)
＜＝-74
dBm
HT20 (MCS7)
＜＝-71
dBm
HT40 (MCS7)
＜＝-68
dBm
接收灵敏度
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功耗
下列功耗数据是基于 3.3V 的电源、25°C 的周围温度，并使用内部稳压器测得。
所有测量均在没有 SAW 滤波器的情况下，于天线接口处完成。
所有发射数据是基于 90% 的占空比，在持续发射的模式下测得的。
模式
最小值
典型值
最大值
单位
传送 802.11b, CCK 11Mbps,
POUT=+17dBm
-
190
-
mA
传送 802.11g, OFDM 54Mbps, POUT
=+15dBm
-
145
-
mA
传送 802.11n, MCS7, POUT =+13dBm
-
120
-
mA
接收 802.11b,包长 1024 字节, -80dBm
-
63
-
mA
接收 802.11g,包长 1024 字节, -70dBm
-
63
-
mA
接收 802.11n,包长 1024 字节, -65dBm
-
68
-
mA
Modem-Sleep①
-
20
-
mA
Light-Sleep②
-
1.4
-
mA
Deep-Sleep③
-
20
-
μA
Power Off
-
0.5
-
μA
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三、 外观尺寸
ESP-12K（00）外观图
ESP-12K（08）外观图
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四、 管脚定义
ESP-12K 模组共接出 42 个接口，如管脚示意图，管脚功能定义表是接口定义。
ESP-12K 管脚示意图
表 管脚功能定义
脚序
名称
1
GND
接地
2
VCC
供电
3
IO0
RTC_GPIO0, GPIO0
4
IO1
RTC_GPIO1, GPIO1, TOUCH1, ADC1_CH0
5
IO2
RTC_GPIO2, GPIO2, TOUCH2, ADC1_CH1
6
IO3
RTC_GPIO3, GPIO3, TOUCH3, ADC1_CH2
7
IO4
RTC_GPIO4, GPIO4, TOUCH4, ADC1_CH3
8
IO5
RTC_GPIO5, GPIO5, TOUCH5, ADC1_CH4
9
IO6
RTC_GPIO6, GPIO6, TOUCH6, ADC1_CH5
10
IO7
RTC_GPIO7, GPIO7, TOUCH7, ADC1_CH6
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功能说明
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11
IO8
RTC_GPIO8, GPIO8, TOUCH8, ADC1_CH7
12
IO9
RTC_GPIO9, GPIO9, TOUCH9, ADC1_CH8, FSPIHD
13
IO10
RTC_GPIO10,
FSPIIO4
14
IO11
RTC_GPIO11, GPIO11, TOUCH11, ADC2_CH0, FSPID, FSPIIO5
15
IO12
RTC_GPIO12,
FSPIIO6
16
IO13
RTC_GPIO13, GPIO13, TOUCH13, ADC2_CH2, FSPIQ, FSPIIO7
17
IO14
RTC_GPIO14, GPIO14, TOUCH14, ADC2_CH3, FSPIWP, FSPIDQS
18
IO15
RTC_GPIO15, GPIO15, U0RTS, ADC2_CH4, XTAL_32K_P
19
IO16
RTC_GPIO16, GPIO16, U0CTS, ADC2_CH5, XTAL_32K_N
20
IO17
RTC_GPIO17, GPIO17, U1TXD, ADC2_CH6, DAC_1
21
IO18
RTC_GPIO18, GPIO18, U1RXD, ADC2_CH7, DAC_2, CLK_OUT3
22
IO19
RTC_GPIO19, GPIO19, U1RTS, ADC2_CH8, CLK_OUT2, USB_D-
23
IO20
RTC_GPIO20, GPIO20, U1CTS, ADC2_CH9, CLK_OUT1, USB_D+
24
IO21
RTC_GPIO21, GPIO21
25
IO26
SPICS1, GPIO26
26
GND
接地
27
IO33
SPIIO4, GPIO33, FSPIHD
28
IO34
SPIIO5, GPIO34, FSPICS0
29
IO35
SPIIO6, GPIO35, FSPID
30
IO36
SPIIO7, GPIO36, FSPICLK
31
IO37
SPIDQS, GPIO37, FSPIQ
32
IO38
GPIO38, FSPIWP
33
IO39
MTCK, GPIO39, CLK_OUT3
34
IO40
MTDO, GPIO40, CLK_OUT2
35
IO41
MTDI, GPIO41, CLK_OUT1
36
IO42
MTMS, GPIO42
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GPIO10,
GPIO12,
TOUCH10,
TOUCH12,
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ADC1_CH9,
ADC2_CH1,
FSPICS0,
FSPICLK,
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37
U0TX
U0TXD, GPIO43, CLK_OUT1
38
U0RX
U0RXD, GPIO44, CLK_OUT2
39
IO45
GPIO45
40
IO46
GPIO46
41
EN
高电平：芯片使能；
低电平：芯片关闭；
（已默认拉高）
42
GND
接地
表 模组启动模式说明
系统启动模式
管脚
默认
SPI 启动模式
下载启动模式
IO0
上拉
1
0
IO46
下拉
无关项
0
注意：部分引脚已经内部上拉，请参考原理图
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五、 原理图
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六、 设计指导
1、应用电路
注意：
（1）、EN 脚需增加 RC 延迟电路，建议 R=10kΩ，C=0.1μF；
（2）、GPIO18 做为 U1RXD 需要在外部增加一个上拉电阻。
2、天线布局要求
（1）、在主板上的安装位置，建议以下 2 种方式：
方案一：把模组放在主板边沿，且天线区域伸出主板边沿。
方案二：把模组放在主板边沿，主板边沿在天线位置挖空一个区域。
（2）、为了满足板载天线的性能，天线周边禁止放置金属件，远离高频器件。
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3、供电
（1）、推荐 3.3V 电压，峰值 500mA 以上电流
（2）、建议使用 LDO 供电；如使用 DC-DC 建议纹波控制在 30mV 以内。
（3）、DC-DC 供电电路建议预留动态响应电容的位置，可以在负载变化较大时，优化输
出纹波。
（4）、3.3V 电源接口建议增加 ESD 器件。
4、GPIO 口的使用
（1）、模组外围引出了一些 GPIO 口，如需使用建议在 IO 口上串联 10-100 欧姆的电阻。
这样可以抑制过冲，是两边电平更平稳。对 EMI 和 ESD 都有帮助。
（2）、特殊 IO 口的上下拉，需参考规格书的使用说明，此处会影响到模组的启动配置。
（3）、模组的 IO 口是 3.3V 如果主控与模组的 IO 电平不匹配，需要增加电平转换电路。
（4）、如果 IO 口直连到外围接口，或者排针等端子，建议在 IO 走线靠近端子处预留 ESD
器件。
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图 电平转换电路
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七、 回流焊曲线图
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八、 包装信息
如下图示，ESP-12K 的包装为编带。
九、 联系我们
官方官网：https://www.ai-thinker.com
开发 DOCS：https://docs.ai-thinker.com
官方论坛：http://bbs.ai-thinker.com
样品购买：https://anxinke.taobao.com
商务合作：sales@aithinker.com
技术支持：support@aithinker.com
公司地址：深圳市宝安区西乡固戍华丰智慧创新港 C 栋 410
联系电话：0755-29162996
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